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为什么说搅拌摩擦焊推动了汽车制造轻量化发展?
来源:宁波晶成机械制造有限公司 2020-12-15 09:46:42

轻量化是一种趋势,铝、镁、锌等轻合金已经在逐步取代钢铁成为汽车、轨道交通等行业的主要材质,尤其铝材在汽车工业领域的开发和应用越来越广泛。

新材料、新结构,需要采用新的焊接技术,新型的高强铝合金、镁合金等轻合金材料采用传统的熔焊方法存在系列问题,如熔焊过程中合金元素的烧损和力学性能降低、焊缝缺陷的产生和结构可靠性损伤、接头的残余应力和变形等。而搅拌摩擦焊作为一种新型的固相(非熔化)焊接方法切好满足了这种新材料的焊接要求,因此在轻合金焊接领域得到了快速发展和应用。

搅拌摩擦焊原理

搅拌摩擦焊(FSW)是一种先进的固相焊接技术,是通过搅拌头高速旋转,摩擦产生热,非熔化状态塑化,并在搅拌轴肩的作用下,受到挤压和锻造,最终得到了精细的锻造组织接头,由于在焊接过程中没有经过“熔化-凝固”过程,搅拌摩擦焊缝组织中不会存在热裂纹、液化裂纹、氢气孔等传统熔化焊接工艺中经常存在的焊接缺陷;焊缝强度可达到母材85%。

 

1、搅拌摩擦焊在汽车制造领域的广泛应用

目前,搅拌摩擦焊技术在汽车制造领域得到了广泛应用,主要包括以下两方面:

1. 搅拌摩擦焊技术直接用于汽车零件的制造,电机、电池托盘、驱动器壳体、电动汽车底盘零件、ECU散热器等;

2.搅拌摩擦焊接的延伸技术用于汽车零件的制造,如搅拌摩擦点焊用于汽车车门的焊接等,回抽式搅拌摩擦焊用于轮毂制造。

 

2、为什么新能源汽车制造钟爱搅拌摩擦焊?

谈到汽车轻量化制造,可能大家的第一印象就是新能源动力汽车,而新能源汽车恰恰也是应用搅拌摩擦焊工艺最多的,为什么新能源汽车制造特别钟爱搅拌摩擦焊呢?今天小智就以搅拌摩擦焊最核心的“三电”产品为例来说说:

新能源汽车区别于传统车最核心的技术“三电”,即电机,电池,电控,“三电”作为核心技术产品,保护和散热非常重要,因此,大部分厂家都采用了散热性能比较好的水冷方式,即将水冷系统集成到“三电”保护壳体上,如水冷电池托盘、水冷电机壳、水冷电控箱体。而水冷流道腔体必须保障密封不漏液,能够承受足够的压力,采用传统熔焊的方式很难保障气密性,还容易变形,而对于水冷腔体的焊接恰恰是搅拌摩擦焊工艺的优势所在,如下:

1.焊缝效果好:搅拌摩擦焊工艺是一种固相焊接方式,无需焊丝,焊缝与母材一致,组织中不会存在热裂纹、液化裂纹、氢气孔等传统熔化焊接工艺中经常存在的焊接缺陷,而且焊缝强度高,对于像水冷产品焊接这种要求密封高压的有独特的优势,因此,搅拌摩擦焊成为新能源“三电”产品焊接的标配。

2.焊接效率高:搅拌摩擦焊无需焊丝,工艺简洁、自动化焊接,速度快、效率高,像电池托盘这类大面积、长行程的平面焊接,搅拌摩擦焊接的效率是非常高的,因此深受新能源厂家的青睐。

3.绿色环保:整个焊接过程中不需要焊料、无高光烟尘,绿色环保,设备操作简便,对工厂作业环境要求低,对作业人员身体健康影响小,深受作业人员欢迎。

 

3、新能源“三电”搅拌摩擦焊案例分享:

1.产品加工案例

电池托盘-搅拌摩擦焊接

 

电池托盘水冷模组板-搅拌摩擦焊接

 

水冷电机壳-搅拌摩擦焊接

 

电控水冷壳体-搅拌摩擦焊接

 

2.自动化焊接工装案例



晶成机械 ▪ 搅拌摩擦焊服务

晶成为客户提供搅拌摩擦焊工序加工、产品打样、新品试制及搅拌摩擦焊接产品OEM代工、专业检测等服务,在新能源汽车制造、电力电子、轨道交通、5G通信等领域有丰富的产品案例。


晶成机械 ▪ 设备能力

晶成建有搅拌摩擦焊产品加工中心和数控加工中心两大车间,拥有五轴、大中小型静龙门、C型机等搅拌摩擦焊接设备10余台;拥有高精度数控加工设备、车床、铣床、钻床、磨床等各类设备数十台,可完全满足工业企业对搅拌摩擦焊接产品及OEM制造的服务要求


晶成机械 ▪ 检测能力

目前我们已经具备了搅拌摩擦焊产品专业的检测能力。可以实施材料成分分析、力学性能分析、产品尺寸检测、产品性能检测等,具体如气密性检测、金相分析、焊缝缺陷检测、焊接深度测试等。


晶成机械 ▪ 人力资源

为满足客户对搅拌摩擦焊产品加工的需要,我们设立了项目运营中心、生产部、装配部、品检部、设计部等,拥有专业技术人员及技术工人30余人,有丰富的搅拌摩擦焊实战经验,涵盖搅拌摩擦焊接工艺技术服务、产品结构设计、工装夹具设计、搅拌头研制、专业检测、产品售后等方面。


晶成机械 ▪ 配套服务

本着一切为了客户便捷的服务理念,我们为客户提供了“一站式”的搅拌摩擦焊产品配套服务,焊接工装夹具定制、配套液压站定制、搅拌头定制、产品oem服务及专业检测等,全方位的满足,让客户享受高效省心的搅拌摩擦焊产品服务。


晶成机械 ▪ 产品案例

 

 

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